E7 Percepción Física y Navegación

Tópico

La percepción física en mamíferos abarca el conjunto de mecanismos sensoriales que convierten magnitudes físicas del entorno —posición, fuerza, presión, campo magnético, sonido— en señales neurales que le permiten al animal construir una representación espacial del mundo y coordinar su movimiento.

Entre estos mecanismos sensoriales, la propriocepción y la kinestesia son los sentidos que informan sobre el estado mecánico del propio cuerpo: los husos musculares miden la longitud del músculo y la rapidez con que esa longitud cambia; los órganos tendinosos de Golgi miden la fuerza que soporta el tendón; y los receptores articulares miden el ángulo de la articulación y su aceleración angular. En los tres casos, la frecuencia con la que estos receptores generan sus potenciales de acción es directamente proporcional a la magnitud del estímulo mecánico que están midiendo.

El sonido, uno de los estímulos físicos mencionados al comienzo, alcanza en la ecolocalización de murciélagos y cetáceos uno de los sistemas de percepción física más sofisticados del reino animal: el animal emite un pulso de sonido ultrasónico, muy por encima del rango audible para el oído humano —del orden de decenas de miles hasta poco más de cien mil vibraciones por segundo en los murciélagos, y de veinte mil hasta ciento cincuenta mil vibraciones por segundo en los delfines—, y luego analiza el eco que ese pulso produce al reflejarse en los objetos del entorno. La distancia hasta el objetivo se determina por cuánto tiempo tarda el eco en volver; la velocidad relativa del objetivo, por cuánto se desplaza la frecuencia del eco respecto de la frecuencia emitida; y la forma del objetivo, por cómo varía la intensidad del eco entre las distintas frecuencias que lo componen. Con este sistema, algunos animales alcanzan resoluciones de distancia del orden del centímetro y son capaces de discriminar objetivos de tamaño milimétrico.

El campo magnético, otro de los estímulos físicos mencionados al comienzo, es detectado por varios grupos de mamíferos —entre ellos cetáceos, murciélagos y posiblemente humanos— para orientarse durante migraciones de largo alcance. Se han propuesto dos mecanismos para explicar esta magnetorrecepción: uno son cristales de magnetita, un mineral magnético natural presente en ciertos tejidos, que generan fuerzas mecánicas sobre las membranas celulares cuando se reorientan siguiendo el campo magnético; el otro son radicales libres cuya química resulta sensible al campo magnético a través de mecanismos cuánticos que alteran la probabilidad de que ocurran ciertas reacciones químicas.

Toda la información que entregan estos mecanismos sensoriales —la propriocepción y la kinestesia del propio cuerpo, el sonido analizado por ecolocalización, el campo magnético detectado por magnetorrecepción, junto con la visión y el olfato— se integra finalmente dentro del sistema nervioso para producir una única estimación de posición, velocidad y orientación. Es esa integración sensorial multimodal la que permite la navegación precisa y la que completa, en la práctica, la representación espacial del mundo con la que se abrió esta descripción de la percepción física en mamíferos.

ID:2607